Sobreexpresión de un gen de peroxidasa de vid como posible estrategia para la obtención de plantas tolerantes a patologías de la madera

Abstract

[Abstract] Grapevine (Vitis vinifera L.) is one of the most economically important crops worldwide. However, it is susceptible to several diseases caused by a wide range of organisms. Among them white root rot caused by Armillaria mellea (Vahl:Fr.) P. Kumm. and trunk diseases are particularly serious because there is no effective control method against. A innovative approach is to generate a transgenic grapevine with modificated content and/or composition of its lignins to increase tolerance. Therefore, the aim of this dissertation is to assess the potential of this strategy through the characterization of a grapevine peroxidase gene (VviPrx73) and its expression in transgenic tobacco (Nicotiana tabacum L.) plants to analyze their phenotypical changes. Our results suggest an involvement of VviPrx73 in cell wall lignification, nevertheless its expression in transgenic tobacco plants has not been found to be related to a phenotype of interest in terms of defense against pathogens. Apart from the significant increase in apoplastic peroxidase activity against coniferyl and sinapyl alcohols observed in all transgenic lines, one of the transgenic lines has shown phenotypic differences compared to controls and these differences do not correlate with the presence of VviPrx73.

[Resumen] La vid (Vitis vinifera L.) es uno de los cultivos más importantes a nivel mundial desde un punto de vista económico. Sin embargo, es susceptible a numerosas enfermedades provocadas por un amplio rango de organismos. Entre ellas la podredumbre blanca radicular provocada por Armillaria mellea (Vahl:Fr.) P. Kumm. y las enfermedades del tronco son particularmente severas debido a que no existen métodos efectivos de control frente a ellas. Una nueva estrategia sería la de generar vides transgénicas con un diferente contenido y/o composición de sus ligninas para aumentar su tolerancia. Por ello, el objetivo de este trabajo es el de evaluar el potencial de esta estrategia mediante la caracterización de un gen de peroxidasa de vid (VviPrx73) y su expresión en plantas de tabaco (Nicotiana tabacum L.) transgénicas para analizar sus cambios fenotípicos. Nuestros resultados sugieren la implicación de VviPrx73 en la lignificación de la pared celular, sin embargo su expresión en plantas de tabaco transgénicas no se ha visto que esté relacionada con un fenotipo de interés en términos de resistencia a patógenos. Aparte del aumento significativo en la actividad peroxidasa frente al alcohol coniferílico y al sinapílico observado en el apoplasto de todas las líneas transgénicas, solo se han visto diferencias fenotípicas entre una de las líneas transgénicas y el control, y estas diferencias no parecen estar relacionadas con la presencia de VviPrx73.

[Resumo] A vide (Vitis vinifera L.) é un dos cultivos máis importantes a nivel mundial dende un punto de vista económico. Sen embargo, é susceptible a numerosas enfermidades provocadas por un amplio rango de organismos. Entre elas a podremia branca radicular provocada por Armillaria mellea (Vahl:Fr.) P. Kumm. e as enfermidades do tronco son particularmente severas debido a que non existen métodos efectivos de control fronte a elas. Unha nova estratexia sería a de xerar vides transxénicas con un diferente contido e/ou composición das súas ligninas para aumentar a súa tolerancia. Por iso, o obxectivo deste traballo é o de avaliar o potencial desta estratexia mediante a caracterización dun xene de peroxidasa de vide (VviPrx73) e a súa expresión en plantas de tabaco (Nicotiana tabacum L.) transxénicas para analizar os seus cambios fenotípicos. Os nosos resultados suxiren a implicación de VviPrx73 na lignificación da parede celular, sen embargo a súa expresión en plantas de tabaco transxénicas non se viu que estivese relacionada cun fenotipo de interese en termos de resistencia a patóxenos. Aparte do aumento significativo na actividade peroxidasa fronte ó alcohol coniferílico e ó sinapílico observado no apoplasto de tódalas liñas transxénicas, só se viron diferenzas fenotípicas entre unha das liñas transxénicas e o control, e estas diferenzas non parecen estar relacionadas coa presenza de VviPrx73.